DE102011121722A1

DE102011121722A1 - Vorrichtung zur Einparksteuerung

Info

Publication number: DE102011121722A1
Application number: DE102011121722A
Authority: DE
Inventors: Christoph Schmidt; Stefan Bauer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-20
Also published as: US20130158774A1; CN103171553A; GB2497836A; GB201219400D0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges auf der Grundlage einer gespeicherten Wegtrajektorie, die mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensor zur Erfassung von Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn der Wegtrajektorie umfasst, wobei die Vorrichtung die Lage der Fahrbahnmarkierungen relativ zur Wegtrajektorie aufzeichnet und beim Wiederbefahren der Wegtrajektorie die aufgezeichneten Fahrbahnmarkierungen mittels des Fahrbahnmarkierungssensor sucht und auf dieser Grundlage gegebenenfalls den Fahrweg korrigiert. Damit lässt sich eine genauere Fahrzeugsteuerung beim Einparkvorgang erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges auf der Grundlage einer gespeicherten Wegtrajektorie.
Es sind Vorrichtungen zur Einparksteuerung bekannt die dazu dienen, entweder einen Fahrer bei der Ansteuerung einer Parklücke oder eines Parkplatzes zu unterstützen oder dieses sogar automatisiert ohne einen Fahrer zu bewerkstelligen. Dazu werden mittels Abstandssensoren die Abstände zu seitlichen Hindernissen ermittelt und die Fahrzeuglenkung bzw. der Fahrzeugantrieb entsprechend angesteuert. Es gibt ferner Vorrichtungen zur Einparksteuerung in regelmäßig benutzte Parklücken, bei denen Wegtrajektorien beim Einfahren in die Parklücke – vorzugsweise mehrfach – aufgezeichnet werden und das Kraftfahrzeug später automatisch entlang einer daraus ermittelten Wegtrajektorie bewegt wird.
Nachteilig ist, dass in vielen Fällen entlang der Wegtrajektorie seitliche feste Orientierungspunkte fehlen, die mittels der Umgebungssensoren erfasst werden kennen und zur Festlegung der Wegtrajektorie dienen, beispielsweise um bei einer Annäherung festzustellen, ob das Fahrzeug gegenüber dem optimalen Weg seitlich versetzt ist, so dass ein Weiterbewegen in die Parklücke nur noch schwer (durch erhebliche Lenkbewegungen) oder gar nicht mehr möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, obige Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges und ein Verfahren zu dessen Betrieb bereitzustellen, das obige Nachteile vermeidet und eine verbesserte Einparksteuerung ermöglicht.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensor zur Erfassung von Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn der Wegtrajektorie umfasst, wobei die Vorrichtung die Lage der Fahrbahnmarkierungen relativ zur Wegtrajektorie aufzeichnet und beim Wiederbefahren der Wegtrajektorie die aufgezeichneten Fahrbahnmarkierungen mittels des Fahrbahnmarkierungssensors sucht und auf dieser Grundlage den Fahrweg gegebenenfalls korrigiert. Mittels der Erfindung lässt sich entweder durch Erfassung auf der Fahrbahn befindlicher Markierungen wie beispielsweise Mittel- oder Randstreifen oder Fahrbahnpfeilen oder nach manueller Anbringung von Fahrbahnmarkierungen eine genauere Fahrzeugsteuerung beim Einparkvorgang erreichen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Fahrbahnmarkierungssensoren am Kraftfahrzeug vorgesehen, die vorzugsweise den Bereich direkt vor und seitlich vor dem Kraftfahrzeug erfassen. Es können auch aus anderen Gründen vorhandene Sensoren, wie diese für Fahrbahnprofiluntersuchungen oder zur Spurhaltung vorhanden sind, für den erfindungsgemäßen Zweck verwendet werden, wobei deren Signale auf das Vorhandensein von Markierungen hin untersucht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor Infrarot-sensitiv. In Verbindung mit auf der Fahrbahn angebrachten Fahrbahnmarkierungen unter Verwendung einer Infrarot-fluoreszierenden Substanz kann eine verbesserte Fahrzeugführung erreicht werden, ohne dass die Fahrbahnmarkierungen für Menschen sichtbar sind. Damit sind solche im Wesentlichen unsichtbaren Fahrbahnmarkierungen für die Allgemeinheit nicht störend.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung umfasst die Vorrichtung mindestens eine IR- oder UV-Lichtquelle zur Beleuchtung des vom Fahrbahnmarkierungssensor erfassten Fahrbahnbereiches. Auf diese Weise können Infrarot- oder ultraviolettfluoreszierende Fahrbahnmarkierungen erfasst und ausgewertet werden. Beispielsweise bei Verwendung von UV-Licht leuchten weiße Fahrbahnmarkierungen sehr hell, was deren Erfassung mittels der Fahrbahnmarkierungssensoren ermöglicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor ein Metallsensor. Diese Ausbildung ist von Vorteil, wenn sich auf oder nahe der befahrenen Strecke metallische Bauelemente befinden, beispielsweise rund gewölbte sog. Markierungsnägel oder vor allem in Garagen Fixierungen für Garagentore oder metallische Leisten an Absätzen. Auch kann bei Tiefgaragen mit metallischen Hubeinrichtungen der Übergang auf die Hubeinrichtungen festgestellt und damit eine genaue Positionierung in Fahrtrichtung bewirkt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausbildung ist der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor ein induktiver oder kapazitiver Sensor. Ein induktiver Sensor erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, das von Stahlblech verändert wird. Ein kapazitiver Sensor erzeugt ein elektrisches Feld, das ebenfalls von Stahlblech verändert wird. Es können auch beide Sensorarten kombiniert werden, also sowohl ein induktiver als auch ein kapazitiver Sensor verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Fahrbahnmarkierungssensoren vorgesehen, von denen mindestens einer ein optischer Sensor und mindestens einer ein Metallsensor ist. Auf diese Weise können mehrere Arten von Fahrbahnmarkierungen erfasst und damit die Genauigkeit der Parklückenansteuerung weiter verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein Verfahren zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung der vorbeschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen, bei dem mittels mindestens eines Fahrbahnmarkierungssensors Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn der Wegtrajektorie erfasst und relativ zur Wegtrajektorie aufzeichnet werden und beim Wiederbefahren der Wegtrajektorie die aufgezeichneten Fahrbahnmarkierungen mittels des Fahrbahnmarkierungssensors gesucht und auf dieser Grundlage gegebenenfalls der Fahrweg korrigiert wird.
Vorzugsweise werden auf der Fahrbahn im Bereich der zu befahrenen Wegtrajektorie Markierungen angebracht, die mittels des Fahrbahnmarkierungssensors erfasst werden. Wenn sich der Bereich vor der Parklücke im Eigentum des Fahrers befindet, ist die Anbringung von Fahrbahnmarkierungen, beispielsweise kleiner Punkte, unproblematisch. Bei Mietobjekten, öffentlichen oder im Gemeineigentum mit anderen befindlichen Bereichen wie in einer Tiefgarage ist die Anbringung „privater” Markierungen meist problematisch oder unzulässig. In einem solchen Fall können die Fahrbahnmarkierungen mit einer Substanz angebracht werden, die einen Infrarot-fluoreszierenden Stoff enthält. Solche Fahrbahnmarkierungen sind für das menschliche Auge nicht oder fast nicht wahrnehmbar und stellen daher keine wesentliche Beeinträchtigung für Dritte dar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Es zeigt die einzige Figur ein Kraftfahrzeug mit Sensoren und Fahrbahnmarkierungen.
Das Kraftfahrzeug 10 weist im vorderen Bereich mehrere Fahrbahnmarkierungssensoren 12 mit jeweils einem gestrichelt dargestellten Erfassungsbereich 14 auf, innerhalb dessen die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 10 auf das Vorhandensein von Fahrbahnmarkierungen 16, 18 untersucht wird. Dabei fährt dieses eine Wegtrajektorie 19 autonom ab, die zu einer nicht dargestellten Parkstelle führt.
Die Fahrbahnmarkierungssensoren 12 sind mit einer Steuervorrichtung 20 verbunden, welche die Signale der Sensoren 12 ausliest und je nach Art der Sensoren prüft, ob Fahrbahnmarkierungen 16, 18 vor dem Kraftfahrzeug 10 vorhanden sind. Die Steuervorrichtung 20 enthält vorzugsweise auch die Daten der Wegtrajektorie 19, aufgrund der das Kraftfahrzeug 10 autonom gesteuert wird.
Die Sensoren 12 können als optische und/oder kapazitive und/oder induktive Sensoren ausgebildet sein. Ebenfalls mit der Steuervorrichtung 20 ist eine Fahrbahnbeleuchtungseinrichtung 22 verbunden, die vorzugsweise mittels UV-Licht den Fahrbahnbereich bestrahlt, der von den Fahrbahnmarkierungssensoren 12 erfasst wird.
Falls Fahrbahnmarkierungen 16, 18 vor dem Kraftfahrzeug 10 vorhanden sind und von den Sensoren 12 erfasst werden, so werden von der Steuervorrichtung 20 anhand der Signale der Sensoren 12 die Positionsdaten in Bezug auf das fahrzeuginterne Koordinatensystem und die gespeicherte Wegtrajektorie 19 ermittelt und gespeichert. Bei rechteckigen Fahrbahnmarkierungen 16 können vorzugsweise Eckpunkte gespeichert werden, bei flächenmäßig kleinen kreisförmigen Markierungen die Mittelpunkte.
Sofern ferromagnetisch-metallische Markierungsnägel 18 im Erfassungsbereich der kapazitiv und/oder induktiv arbeitenden Sensoren 12 vorhanden sind, werden deren ungefähre Positionsdaten bestimmt und auf gleiche Weise gespeichert.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Fahrbahnmarkierungssensor
14: Erfassungsbereich
16: Fahrbahnmarkierung
18: Fahrbahnmarkierung
19: Wegtrajektorie
20: Steuervorrichtung
22: Fahrbahnbeleuchtungseinrichtung

Claims

Vorrichtung zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges auf der Grundlage einer gespeicherten Wegtrajektorie, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensor zur Erfassung von Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn der Wegtrajektorie umfasst, wobei die Vorrichtung die Lage der Fahrbahnmarkierungen relativ zur Wegtrajektorie aufzeichnet und beim Wiederbefahren der Wegtrajektorie die aufgezeichneten Fahrbahnmarkierungen mittels des Fahrbahnmarkierungssensors sucht und auf dieser Grundlage gegebenenfalls den Fahrweg korrigiert.
Vorrichtung gemäß dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrbahnmarkierungssensoren am Kraftfahrzeug vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor Infrarot- oder ultraviolett-sensitiv ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine IR- und/oder UV-Lichtquelle zur Beleuchtung des vom mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensor erfassten Fahrbahnbereiches umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor ein Metallsensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fahrbahnmarkierungssensor ein induktiver oder kapazitiver Sensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrbahnmarkierungssensoren vorgesehen sind, von denen mindestens einer ein optischer Sensor und mindestens einer ein Metallsensor ist.
Verfahren zur Einparksteuerung eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensors Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn der Wegtrajektorie erfasst und relativ zur Wegtrajektorie aufzeichnet werden und beim Wiederbefahren der Wegtrajektorie die aufgezeichneten Fahrbahnmarkierungen mittels des Fahrbahnmarkierungssensors gesucht und auf dieser Grundlage gegebenenfalls der Fahrweg korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fahrbahn im Bereich der zu befahrenden Wegtrajektorie Markierungen angebracht werden, die mittels des mindestens einen Fahrbahnmarkierungssensors erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrbahnmarkierungen eine Substanz mit einem Infrarot-fluoreszierenden Stoff verwendet wird.